641 外筒襯套零件機械加工工藝及鉆模銑床夾具設計【CAD圖+工序卡片+文獻翻譯+說明書】,CAD圖+工序卡片+文獻翻譯+說明書,641,外筒襯套零件機械加工工藝及鉆模銑床夾具設計【CAD圖+工序卡片+文獻翻譯+說明書】,襯套,零件,機械,加工,工藝,銑床,夾具,設計,cad,工序,卡片,文獻 開題報告表 論文題目 外筒襯套工藝及鉆模銑床夾具設計 學生姓名 學 號 指導教師 題目來源（劃√） 科研□ 生產t 實驗室□ 專題研究□ 論文類型（劃√） 設計□ 論文t 其 他 □ 1、 選題的意義 外筒襯套零件在產品中一端與液壓助力器外筒組件連接，中間孔與活塞外圓配合，起到一端的支撐作用。因此在機器中有很重要的作用，在生產中會大量生產 所以完成這次選題有以下幾點意義: 1.能使我了解外筒襯套的特點和工作原理. 2.能幫我掌握外筒襯套的工藝過程令設計出來的零件符合精度及表面粗糙度等各方面工藝要求。 3.通過對所用夾具進行合理設計來滿足工藝要求，從而將自己的理論知識與實際相結合。 4.通過此次選題可以提高學生的自主設計能力進一步滿足企業(yè)對畢業(yè)生的能力要求。 二、基本內容及重點 1.零件的的分析(1)零件的作用(2)零件的工藝分析 2.工藝規(guī)程設計(1)確定毛坯制造形式(2)定位基準的選擇(3)擬定工藝路線(4)選擇加工設備及刀具夾具量具(5)機械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定(6)確定切削用量及基本時間 3.專用夾具設計(1)機床夾具概述(2)定位基準選擇(3)切削力和卡緊力計算(4)問題的提出(5)夾具設計(6)夾具設計中的特點(7)夾具分類(8)夾具設計技的發(fā)展(9)夾具的基礎件(10)設計方法和步驟 4.說明書 三、預期達到的成果 設計的外筒襯套工藝過程合理，設計出來的零件工藝規(guī)程滿足圖紙實際尺寸，表面粗糙度，加工精度等各方面要求。夾具設計合理符合工藝要求。 四、存在的問題及擬采取的解決措施 存在問題： 1.對利用CAD軟件制圖不熟練。 2.對零件圖的理解不夠充分。 3.對零件加工工藝過程方面知識理解不夠深刻 解決方法： 1. 認真復習對CAD軟件的運用。 2. 關于對零件圖不理解的地方請教老師和同學。 3. 認真學習零件加工工藝過程反面知識彌補自己的不足。 五、進度安排 1、 分析并繪制零件圖 1周 2、 繪制毛坯圖 1周 3、 設計工藝路線及編制工藝規(guī)程 4周 4、 設計工藝裝備 3周 5、 編寫說明書（論文） 2周 六、參考文獻和書目 [1] 王先逵編著.機械制造工藝學[M].北京：清華大學出版社，1989 [2] 鄧文英、宋力宏.金屬工藝學 第五版 北京：高等教育出版社.2008.4 [3] 趙志修主編.機械制造工藝學[M].北京機械工業(yè)出版社，1985 [4] 肖繼德.機床夾具設計[M].北京：北京機械工業(yè)出版社，2005 [5] 關慧貞、馮辛安.機械制造裝備設計（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，2009 [6] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 [7] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001 [8] 朱耀祥，蒲林祥.現(xiàn)代夾具手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010 [9] 吳宗澤，高志.機械設計（第二版）.北京：高等教育出版社.2009 導師意見 指導教師簽字： 年 月 日 系意見 系主任簽字： 年 月 日 注：內容用小四，宋體 本科畢業(yè)設計論文 題 目 外筒襯套工藝及鉆模銑床夾具設計 畢業(yè)設計論文任務書 一、題目 外筒襯套工藝及鉆模銑床夾具設計 二、指導思想和目的要求 畢業(yè)設計（論文）是培養(yǎng)學生自學能力、綜合應用能力、獨立工作能力的重要教學實踐環(huán)節(jié)。 在畢業(yè)設計中，學生應獨立承擔一部分比較完整的工程技術設計任務。要求學生發(fā)揮主觀能動性，積極性和創(chuàng)造性，在畢業(yè)設計中著重培養(yǎng)獨立工作能力和分析解決問題的能力，嚴謹踏實的工作作風，理論聯(lián)系實際，以嚴謹認真的科學態(tài)度，進行有創(chuàng)造性的工作，認真、按時完成任務。 三、主要技術指標 1、零件圖一張； 2、毛坯圖一張； 3、工藝規(guī)程一本； 4、工藝裝備（夾具1-2套）； 5、說明書一份 四、進度和要求 1、分析并繪制零件圖 2周 2、繪制毛坯圖 1周 3、設計工藝路線及編制工藝規(guī)程 5周 4、設計工藝裝備 4周 5、編寫說明書（論文） 2周 五、主要參考書及參考資料 1、閆光明主編 《 現(xiàn)代制造工藝基礎 》 西北工業(yè)大學出版社 2007 2、哈工大李益民主編 《機械制造工藝設計簡明手冊》 機械工業(yè)出版社，1994 摘 要 本次畢業(yè)設計的主要任務是對外筒襯套零件的加工工藝規(guī)程及某些工序的專用夾具設計。外筒襯套零件是飛機液壓助力器執(zhí)行機構中的主要部件之一。它在產品中一端與液壓助力器外筒組件連接，中間孔與活塞外圓配合，起到一端的支撐作用。 本文共有四大章，第一章對外筒襯套零件進行了詳細的工藝分析；第二章詳細介紹了零件工藝規(guī)程的編制，包括工藝路線和工序的設計；第三章對某些工序的專用夾具的設計方法及步驟進行了詳細的說明;第四章對畢業(yè)設計的整體設計過程進行總結概括。 關鍵詞：外筒襯套，工藝分析，工藝規(guī)程，專用夾具  ABSTRACT This graduation design is to set of spare parts of the process planning and processes the special fixture design. This part is the executing agency for the help of the major components. It is one of the end of the hydraulic help with the component connection, the middle of a vast and round and up to the end of the supporting role. This passage include of four chapters, the first chapter carried out a detailed process analysis; second chapter introduces the components of the preparation process planning, including process routes and process design; third chapter on some special fixture design process methods and steps described in detail; the fourth chapter of the graduate design summed up the overall design process. KEY WORD: Outer tube bushing, Process planning , Process analysis, The special fixture，Sum III 目 錄 前 言 - 1 - 第1章 零件的分析 - 2 - 1.1零件的作用 - 2 - 1.2零件的工藝分析 - 3 - 1.2.1結構工藝分析 - 3 - 1.2.2材料加工性 - 4 - 第2章 工藝規(guī)程設計 - 5 - 2.1工藝路線設計 - 5 - 2.1.1確定毛坯的尺寸 - 5 - 2.1.2主要表面的加工方法 - 5 - 2.1.3加工階段劃分 - 5 - 2.1.4基準選擇 - 5 - 2.1.5工序集中與分散 - 7 - 2.1.6制訂工藝路線 - 8 - 2.2工序設計 - 9 - 2.2.1工序尺寸、機械加工余量的確定 - 9 - 2.2.2機床及工藝裝備的選擇 - 11 - 第3章 夾具設計 - 14 - 3.1鉆模銑床夾具設計 - 14 - 3.1.1擬定夾具方案 - 14 - 3.1.2自由度分析 - 14 - 3.1.3繪制夾具總圖 - 18 - 3.1.4繪制夾具零件圖 - 18 - 3.1.5 夾具精度分析 - 19 - 致 謝 - 22 - 參 考 文 獻 - 23 - 畢業(yè)設計小結 - 24 - II 前 言 這次畢業(yè)設計是我們專業(yè)在學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及相關的專業(yè)課之后進行的。外筒襯套零件的工藝及夾具設計是屬于工藝類的畢業(yè)設計，它是我們在大學期間的最后一門課，也是我們步入社會參加工作或者繼續(xù)學習深造的重要過渡環(huán)節(jié)。通過這次畢業(yè)設計，我們將理論與實踐相結合，訓練了我們分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作、深造學習奠定了一定的專業(yè)技術基礎。因此，它在我們四年的大學生活中占有非常重要的地位。 對我來說，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己進行一次檢測，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，并對零件的加工工藝及夾具設計有了比較深入的了解，在以后的學習中能夠理論結合實踐，解決實際問題。 由于能力所限，這次畢業(yè)設計難免有不足之處，懇請各位老師給予指教。 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給定的零件是飛機液壓助力器執(zhí)行機構中的主要部件之一。它在產品中一端與液壓助力器外筒組件連接，中間孔與活塞外圓配合，起到一端的支撐作用。從整體上來看，飛機液壓助力器是安裝在飛機副翼操縱機構中或方向舵操縱系統(tǒng)中，用于不可逆的液壓助力器操縱。當飛機液壓系統(tǒng)損壞或壓力下降時，液壓助力器外筒左右兩腔溝通，即助力器當一拉桿使用，以實現(xiàn)人力應急操縱。每架飛機上裝有兩臺液壓助力器。分別操縱左右副翼或方向舵。 1.2零件的工藝分析 1.2.1結構工藝分析 圖1-1 零件圖 外筒襯套構形并不復雜，但從整體構形看剛性差、壁薄，最小壁厚只有1.975mm.其主要表面有：內孔Φ26，兩槽Φ32.55和Φ32.35，外圓 柱面Φ37.5及其端面T，Φ47.5外圓端面K.非主要表面為：2個Φ8的螺紋孔。且該零件尺寸精度與位置精度高，因此，在設計工藝過程時，首先要解決變形對精度的影響問題。這里特別強調要注意溫度產生變形和內應力產生變形對精度的影響問題。如上圖1-1 零件軸向主要設計基準為Φ37.5外圓端面T且外圓柱面Φ37.5和Φ47.5外圓端面K它們要在最后工序進行磨削。因此，涉及到多尺寸保證問題。在確定工序的尺寸，公差時要經過尺寸鏈計算，基準選擇和工序安排也要考慮這一問題。 Φ37.5外圓表面A對Φ26內孔表面B的跳動量0.01，Φ47.5外圓端面K對Φ37.5外圓表面A的跳動量0.01，Φ37.5外圓端面T對Φ37.5外圓表面A的跳動量0.03，Φ32.55兩槽表面C、D對Φ26內孔表面B的跳動量0.05。采用互為基準給予保證。 零件主要表面的加工精度為IT6-IT10，表面粗糙度Ra=1.6,Ra=0.8,Ra=0.4，Ra=0.2；非主要表面粗糙度為Ra=6.3,Ra=3.2。零件主要表面要求較低的粗糙度是為提高工件抗疲勞強度。位置關系精度要求較高，相互之間的跳動量允差為0.01～0.05。 1.2.2材料加工性 QAl9-4材料是一種含鐵的鋁青銅，有較高的強度和減摩性，良好的耐腐性，且熱態(tài)下壓力加工性良好，因此切削加工無特別困難。 第2章 工藝規(guī)程設計 2.1工藝路線設計 2.1.1確定毛坯的尺寸 零件材料為QAl9-4。從零件圖紙知此零件的最大尺寸: Φ47.5×28。當零件外徑為Φ47～Φ48，長度≦200mm時，查實用機械加工工藝手冊（第2版）表6-5知：外徑（材料）為50mm,單端面加工余量1.5。所以毛坯長度尺寸為28+2×1.5。 即毛坯尺寸：Φ50×31 2.1.2主要表面的加工方法 37.5外圓表面A加工精度為IT6級，表面粗糙度為0.4，最終加工方法為磨削。Φ26內孔表面B及Φ32.55兩槽表面C和Φ32.35D的加工精度分別為：IT7、IT10、IT10,粗糙度分別為：Ra=0.2、 Ra =0.8、Ra=1.6,最終加工方法應選用研磨，而準備工序應為粗鏜，半精鏜。Φ47.5外圓端面K精度要求較低，但表面粗糙度Ra為0.8，因此也選用磨削。 非主要表面2×Φ8，應選用銑削。2×M4-2應選用攻螺紋。 2.1.3加工階段劃分 由于該加工精度高，因此，必須劃分加工階段。該零件某些表面精度達IT6,粗糙度Ra=0.4,所以整個工藝路線劃分為四各階段，即粗加工、半精加工、精加工、光整加工階段。 2.1.4基準選擇 （1）粗基準選擇應當滿足以下要求： ⑴．粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇 其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 ⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 ⑶．應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷．應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 ⑸．粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 粗基準選擇毛坯外圓表面，目的是便于定位穩(wěn)定，加緊可靠，并能傳遞較大力矩。粗基準為第一次加工所選的定位面 （2）精基準選擇 ⑴．基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ⑵．基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 ⑶．互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨 齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。、 3、 本次設計中，基準選擇如下： a、 粗基準的選擇：主要考慮加工效率和保證各主要加工表面有足夠、均勻的加工余量。一般情況下，出于對加工誤差的考慮，粗基準只可選擇一次。本外筒襯套毛坯選擇棒料，故粗基準采用50（毛坯外圓）進行加工。 b、 精基準的選擇：主要考慮的重點是如何減少誤差，提高定位精度。外筒襯套以外圓作為精基準使用專用夾具裝夾，以內孔作為精基準用心軸裝夾。除此之外，還應當考慮基準重合的問題。當設計基準與定位基準不重合時，應該進行尺寸的換算，這在后面專用夾具設計時詳細介紹，此處不再說明。 2.1.5工序集中與分散 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： ⑴．工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 ⑵．工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產 準備工作量大。 此零件的工序有粗車外圓和內孔、車端面、粗銑圓弧、銑外型、攻螺紋、修銼、檢查、磨孔、車倒角、去毛刺、鈍化，主要體現(xiàn)工序分散的原則。優(yōu)點采用比較簡單的機床和工藝裝備，容易調整。 2.1.6制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。其主要任務是選擇確定各個表面的加工方法和加工方案，確定如何劃分加工階段，確定工序集中與分散程度，確定各個表面加工順序和裝夾方式，以及詳細擬訂工序的具體內容。此外，制訂工藝路線還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 外筒襯套工藝路線： 工序5 備料Φ50×31+0.5 工序10 粗車外圓Φ37.5及內孔Φ26及倒角30° 工序15 粗車Φ47.5外圓及端面，零件小端外圓及端面，倒角0.5×45° 工序20 粗銑Φ36.5外圓輪廓 工序25 粗鏜孔Φ26，及兩槽Φ32.55，Φ32.35，倒圓R1、R2 工序30 半精車零件小端外圓及Φ47.5外圓端面，倒角0.5×45° 工序35 精銑Φ36.5外輪廓 工序40 半精車Φ37.5及Φ36.5外圓，倒角30°，倒角0.5×45° 工序45 攻2×M4-2螺紋及銑2×Φ8外圓弧 工序50 銑2×R6.5+0.3圓弧 工序55 修銼 工序60 研磨孔Φ26 工序65 檢驗 工序70 磨外圓Φ37.5及K面至圖紙要求 工序75 車倒角30°至圖紙要求 工序80 去毛刺 工序85 研磨孔Φ26至圖紙要求 工序90 檢驗 工序95 鈍化 工序100 檢驗 2.2工序設計 工序設計主要為定位基準的選擇、工藝路線的擬定、機床和工藝裝備選擇、確定加工余量、工序尺寸研究和計算，有時還需確定切削余量。 2.2.1工序尺寸、機械加工余量的確定 （1）Φ37.5外圓表面（即A面） 查實用機械加工工藝手冊（第2板）表6-9～6-10得： 各工序公稱余量： 粗車：2.0mm 半精車：2.1mm 精磨：0.4mm 計算工序尺寸的方法是后道工序的工序尺寸加上后道工序的加工余量為前道工序的工序尺寸。 精磨后： 按零件圖規(guī)定尺寸為Φ37.5mm 半精車后： 尺寸為：Φ37.5+0.4=Φ37.9mm 粗車后： 尺寸為：Φ37.9+2.1=Φ40.0mm 工序尺寸的公差應參考經濟加工精度來確定，標注時按“入體”的方法標注。 精磨：按零件圖設計要求標注Φ37.5 Ra=0.4 半精車： Φ37.9 Ra=1.6 粗車： Φ40 Ra=3.2 （2）Φ47.5外圓端面（即K面） （工序40尺寸） 屬基準不重合引起的尺寸換算問題 畫尺寸鏈如上圖： 其中封閉環(huán)為：7 增環(huán)為：23 減環(huán)為：H 由計算公式有： 7=23-H 得：H=16mm +0.2=+0.15-ES(H) 得：ES(H)=-0.05mm -0.1=-0.05-EI(H) 得：EI(H)=-0.15mm 所以： H=16mm 查實用機械加工工藝手冊（第2版）表6-15～6-18得： 粗車端面余量為：1.2 精車端面余量為：0.6 磨端面的加工余量為：0.3 據(jù)此可以確定工序45之前工序的加工尺寸。 （3）內圓表面（Φ32.55，Φ26） 查實用機械加工工藝手冊（第2版）表6-20有： 工序尺寸的公差應參考經濟加工精度來確定，標注時按“入體”的方法標注。 （4）螺紋孔（2×M4-2）及外圓弧(2×Φ8) 螺紋孔采用鉆頭按圖紙要求一次加工成型 外圓弧采用銑鉆按圖紙要求一次加工成型 2.2.2機床及工藝裝備的選擇 工序05：備料 機床：鋸床 工序10：車削外圓、端面及內孔 機床：C620臥式車床 工藝裝備：夾具：三爪卡盤刀具：車刀量具：塞規(guī)、游標卡尺 工序15：車削端面及外圓 機床：C620臥式車床 工藝裝備：夾具：三爪卡盤量具：卡規(guī) 工序20：銑削 機床：6H11立式銑床 工藝裝備：夾具：轉盤刀具：靠模銑刀 工序25：鏜孔 加工要求：表面C對表面B的跳動量不大于0.02（一次定位加工保證） 機床：C620臥式車床 工藝裝備：夾具：軟三爪刀具：切槽刀量具：卡盤、量環(huán) 工序30：車削外圓及端面 加工要求：加工前找正心軸的跳動量不大于0.05夾邊倒圓R0.2～0.3 機床：C620臥式車床 工藝裝備：夾具：車床心軸量具：卡規(guī)、卡板 工序35：銑削外輪廓 加工要求：加工前找正夾具定位心軸的跳動量不大于0.05 機床：6H11立式銑床 工藝裝備：夾具：轉盤、銑床靠模刀具：靠模銑刀 工序40：車削外圓 加工要求：加工前找正心軸外圓的跳動量不大于0.05注明夾邊倒圓R0.2～0.3 機床：C620臥式車床 工藝裝備：夾具：車床心軸量具：卡規(guī)、卡板 工序45：攻螺紋 加工要求：螺紋倒角90°至絲底去毛刺 工藝裝備：夾具：鉆模刀具：銑鉆、絲錐、鉆頭量具：塞規(guī) 機床：CH12A攻絲機 工序50：銑削 機床：6H11立式銑床 工藝裝備：夾具：銑床夾具刀具：立銑刀 工序55：修銼 加工要求:修R5，去外表面所有毛刺 設備：鉗工臺 工序60：研磨孔 加工要求：表面C對表面B的跳動量不大于0.03孔的錐度，橢圓度不大于0.01 設備：研磨機 工藝設備：刀具：研磨具量具：量環(huán) 工序65：檢驗 工序要求：外觀檢驗尺寸檢驗 工藝裝備：量具：量環(huán)、塞規(guī)、卡板、檢驗夾具 工序70：磨削 加工要求：按相同編號的另外一外筒襯套內孔Φ35.7實際尺寸配磨表面A，間隙0.005～0.02 表面A對表面B的跳動量不大于0.008 表面K對表面A的跳動量允差0.01 機床：外圓磨床 工藝裝備：夾具：磨床心軸量具：錐心棒 工序75：車削 加工要求：車倒角2.5×30°拋光R0.5去磨后毛刺 機床：C620臥式車床 工藝裝備：夾具：磨床心軸 工序80：去毛刺 加工要求：去外表面上毛刺 設備：鉗工臺 工序85：研磨孔 加工要求：表面A對表面B的跳動量不大于0.01 設備：研磨機 工藝裝備：刀具：研磨具量具：錐心棒、量環(huán) 工序90：檢驗 工序要求：尺寸檢驗外觀檢驗 工藝裝備：量具：錐心棒、量環(huán) 工序95：鈍化 技術要求：將零件鈍化 工序100：檢驗 工序105：入庫 工序要求：與相同編號的外筒襯套成套交庫 第3章 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經過與指導教師協(xié)商，決定設計工序—45鉆孔和工序—50銑圓弧的銑床鉆模夾具。其中工序45夾具將用于CH12A機床，刀具為鉆頭，量具為卡規(guī)和卡尺；工序50夾具將用于6H11立式銑床，刀具為銑刀，對工件的圓弧進行銑削。 3.1鉆模銑床夾具設計 3.1.1擬定夾具方案 （1）對工件的定位方案：確定其定位方法和定位件 工序45：采用前幾道工序已加工的左端面及孔作為定位基準，定位件為定位心軸。 工序50: 采用前幾道工序已加工的端面及孔作為定位基準，定位件為定位心軸。 （（2）對工件的夾緊方案：確定其夾緊方法和夾緊裝置 工序45：工件用心軸鉆模定位后，采用鉆模板及墊圈并配用螺母完成夾緊。 工序50：工件以定位心軸定位后，采用墊圈并配用螺母夾緊，完成本工序的夾緊。 3.1.2自由度分析 3-1工序45 工序45：工序要求限制x、y、z方向移動和y、z 轉動方向5個自由度。內孔定位限制了z、y方向的移動和z、y軸的轉動，端面定位限制了x軸的移動。如下圖所示. 鉆模裝配圖 3-2工序50 工序50：工序要求限制x、y移動方向和x、y、z轉動方向5個自由度；實際限制了5個自由度。工序要求加工前找正夾具定位心軸的跳動量不大于0.05.定位心軸限制了x、y的移動和沿x、y軸的轉動，端面限制了z軸的移動如圖所示。 銑床夾具裝配圖 3.1.3繪制夾具總圖 當夾具的結構方案確定后，就可以正式繪制夾具總圖。繪圖比例按1：1（直觀性好）。主要視圖必須按照加工時的工位狀態(tài)表示，而主視圖，盡可能選取與操作者正對著的位置。被加工的工件要用雙點化線繪出。 3.1.4繪制夾具零件圖 夾具總圖設計完成后，還要繪制夾具中非標準件的零件圖，并對其提出相應 的技術要求。所設計的零件圖要求結構工藝性良好，以便于制造、檢驗和裝配。 3.1.5 夾具精度分析 在夾具結構方案確定及總圖設計完成之后，還應該對夾具精度進行分析和計算，以確保設計的夾具能滿足工件的加工要求。 在夾具結構方案確定及總圖設計完成之后，還應該對夾具精度進行分析和計算，以確保設計的夾具能滿足工件的加工要求。 1.影響精度的因素（造成誤差的原因） 在加工工序所規(guī)定的精度要求中，與夾具密切相關的是被加工表面的位置精度——位置尺寸和相互位置關系的要求。影響該位置精度的因素可分為δ定基δ安裝，δ加工三部分，夾具設計者應充分考慮估算各部分的誤差，使其綜合影響不致超過工序所允許的限度。 δ定基 是指由于定位基準與原始基準（亦稱工序基準）不重合而引起的原始尺寸（工序尺寸）的誤差，它的大小已由工藝規(guī)程所確定，夾具設計者對它無法直接控制，如果要減少或消除δ定基，則可建議修改工藝規(guī)程，另選定基準，最好采用基準重合的原則。在25工序里基準重合，所以定基誤差為零 δ安裝是指與工件在夾具上以及夾具在機床上安裝的有關誤差，它包括以下因素： （1）工件在夾具上定位所產生的定位誤差δ定位，夾具設計者可以通過合理選擇定位方法和定位件，將其限制在規(guī)定的范圍內。 （2）工件因夾緊而產生的誤差，是指在夾緊力作用下，因夾具和工件的變形而引起的原始基準或加工表面在原始尺寸方向上的位移。在成批生產中，如果這一變形量比較穩(wěn)定，則可通過調整刀具與工件之間的位置等措施，將它基本消除。 （3）夾具在機床上的安裝誤差δ夾安，是指由于夾具在機床上的位置不正確而引起的原始基準的原始尺寸方向上的最大位移。造成δ夾安的主要因素有二：其一是夾具安裝面與定位件之間的位置誤差，這可在夾具總圖上作出規(guī)定；其二是夾具安裝面與機床配合間隙所引起的誤差或安裝找正時的誤差。δ夾安的數(shù)值一般都很小。在安裝夾具中可以采用仔細校正或精修定位面等辦法來減小δ夾安。 δ加工是指在加工中由于工藝系統(tǒng)變形、磨損以及調整不準確等而造成的原始尺寸的誤差，它包括下列因素： （1）與機床有關的誤差δ機床。如車床主軸的跳動、主軸軸線對溜板導軌的平行度或垂直度誤差等。 （2）與刀具有關的誤差δ刀具。如刀具的形狀誤差、刀柄與切削部分的不同軸線以及刀具的磨損等。 （3）與調整有關的誤差δ調整。如定距裝刀的誤差、鉆套軸線對定位件的位置誤差等（這項可在夾具總圖中予以限定）。 （4）與變形有關的誤差δ變形。這取決于工件、刀具和機床受力變形和熱變形。 以上諸因素都是造成被加工表面位置誤差的原因，它們在原始尺寸方向上的總和應小于該尺寸的公差δ，即應滿足不等式 δ≥δ定基+δ定位+δ夾安+δ加工+δ夾緊 此式稱為計算不等式，各符號分別代表各誤差在原始尺寸方向上的最大值。當原始尺寸不只一個時，應分別計算。當然，這些誤差也不會都按最大值出現(xiàn)，在校核計算中，應該按上述因素分析后，對總誤差的合成宜按概率法計算，使其小于工件的允差δ。 2. 精度分析 （1） 由于工序基準與設計基準重合、定位基準不重合誤差=0 （2） 夾具安裝誤差：由于跟機床間為平面定位，取=0 （3） 加工過程中工藝系統(tǒng)變形、磨損以及調整不準確等造成的原始尺寸的誤差 此處很小所以δ加工＝0.015 (4)由于定位件與安裝面的平行度誤差為0.02，所以=0.02 故而滿足 (5)因為加緊力所引起的變形方向對該原始尺寸無影響，則夾緊所致的誤差 δ夾緊為零 δ≥δ定基+δ定位+δ夾安+δ加工+δ夾緊，即0.05≥0+0.02+0+0+0.015 所以夾具精度合適。此夾具可以保證工件加工的相關精度要求、 圖3-8 鉆模銑床總裝圖 1—底座 2—心軸 3—鉆模板 4—螺釘 5—鉆套 6—鉆套 7—螺帽 8-墊圈 9-軸套 10-銷子 11-螺母 致 謝 本設計的完成是在我們的導師鄧修瑾老師的細心指導下進行的。在每次設計遇到問題時老師不辭辛苦的講解才使得我的設計順利的進行。從設計的選題到資料的搜集直至最后設計的修改的整個過程中，花費了鄧老師很多的寶貴時間和精力，在此向導師表示衷心地感謝！導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，開拓進取的精神和高度的責任心都將使學生受益終生！ 還要感謝和我同一設計小組的幾位同學，是你們在我平時設計中和我一起探討問題，并指出我設計上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設計順利的進行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結稿，在此表示深深的謝意。 參 考 文 獻 [1]閻光明，侯忠濱，張云鵬. 現(xiàn)代制造工藝基礎. 西安:西北工業(yè)大學出版社,2007. [2]郭紀林，余桂英. 機械制圖. 北京:清華大學出版社,2006. [3]韓進宏，王長春. 互換性與測量技術基礎. 北京:中國林業(yè)出版社北京大學出版社,2007. [4]鄧文英，郭曉鵬. 金屬工藝學（第五版）.北京:高等教育出版社,2008. [5]施平. 機械工程專業(yè)英語教程. 北京:電子工業(yè)出版社,2007. [6]濮良貴，紀名剛. 機械設計（第八版）.北京:高等教育出版社,2008. [7]陳宏鈞. 實用機械加工工藝手冊（第2版）. 北京:機械工業(yè)出版社,2005. [8]中國機床總公司. 全國機床產品供貨目錄（上冊）. 北京:機械工業(yè)出版社,2008. [9]王先逵. 機械加工工藝手冊（第2版）. 北京:機械工業(yè)出版社,2007. [10]陳宏鈞. 實用金屬切削手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,2007. [11]方昆凡. 公差與配合實用手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,2006. [12]王健石. 機床夾具和輔具速查手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,2007. [13]張建中，朱瑛，于超. 機械制造工藝學（第2版）.北京：國防工業(yè)出版社，2009. [14]薛源順. 機床夾具設計. 北京:機械工業(yè)出版社,2003. [15]吳拓. 現(xiàn)代機床夾具設計. 北京：化學工業(yè)出版社,2007. 畢業(yè)設計小結 以《外筒襯套工藝及銑床夾具設計》作為本次設計的題目，對此研究查閱了大量的資料。首先明白機械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理性質成為具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術要求加工出來，就得制定機械加工工藝規(guī)程，作為生產的指導性技術文件，學習研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用。 我們必須仔細了解零件的結構，認真分析零件圖，增強我們對零件的認識和了解，通過對零件圖的繪制，增加我們的繪圖能力和運用auto CAD軟件的能力。制定工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位分析等。在整個設計中非常重要的，通過這些設計，不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定，而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定，必須與工廠實際的機床相適應。這對以前學習過的知識的復習，也是以后工作的鋪墊。在這個設計的過程中，我們還必須考慮工件的安裝和夾緊，安裝的正確與否直接影響工件的加工精度安裝是否方便和迅速，又會影響輔助時間的長短，從而影響生產效率，夾具對保證加工精度、提高生產效率和減輕勞動量有很大作用。這是整個設計的重點，也是一個難點。 近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復雜，往往涉及電磁場、熱力學、流體力學、電化學等諸多領域。其加工機理的理論研究極其困難，通常很難加工用簡單的解析式來表達。近年來雖然各國學者采用各種理論對不同的特種加工技術進行了深入研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實際應用尚有些距離。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑借經驗選取，還很難實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化。目前中國制造業(yè)的發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產個零件的周期較長。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展和各種零件的需求的與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉變。加工裝 備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產量之間的最佳組合。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精密、高效、模塊、組合、通用、經濟的方向發(fā)展。 27 工 序 目 錄 產 品 型 號 QAI 9-4 共 頁 零 組 件 號 YB458-71 第 頁 工 序 號 工 序 名 稱 設 備 工序卡片數(shù) 附 注 5 備料 1 10 車 C620 1 15 車 C620 1 20 粗銑 6H11 1 25 鏜孔 C620 1 30 車外圓 C620 1 35 銑外形 6H11 1 40 車外圓 C620 1 45 攻螺紋 CH12A 1 50 銑圓弧 6H11 1 55 修銼 鉗工臺 1 60 研磨孔 研磨頭 1 65 檢驗 檢驗臺 1 70 磨 3153 1 75 車 C620 1 80 去毛刺 鉗工臺 1 85 研磨孔 研磨頭 1 90 檢驗 檢驗臺 1 95 鈍化 1 100 檢驗 檢驗臺 1 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI 9-4 備料 5 設 備 鋸床 定 位 夾 緊 共 頁 第 頁 備料 50*310.5 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI 9-4 車 10 設 備 C620 定 位 夾 緊 共1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盤 2 車φ40外圓柱面 車刀 3 鉆φ24的孔 鉆頭 4 φ40右側倒45°圓角 圓角刀 5 φ24孔右側倒45°圓角 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 車 15 設 備 C620 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盤 卡規(guī) 2 車φ37右端面 車刀 3 車φ37外圓柱面 4 車φ47外圓柱面 5 車φ47右端面 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 粗銑 20 設 備 6H11 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 銑床夾具 2 轉盤 3 粗銑φ37外圓柱面 靠模銑刀 4 粗銑距中心14mm的平面 5 粗銑過渡圓弧R7 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI-94 鏜孔 25 設 備 C620 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 軟三爪 2 專用夾具 3 鏜孔加工 鏜刀 4 切槽加工 切槽刀 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 車外圓 30 設 備 C620 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 車床心軸 2 尖邊倒圓R0.2-0.3 圓角刀 3 車φ36.3外圓 車刀 4 車距左端面23mm的平面 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 銑外形 35 設 備 6H11 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 心軸 卡規(guī) 2 銑φ36.5的圓柱面 靠模銑刀 3 銑距中心13mm的上下兩個平面 4 銑過渡圓弧R3 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI-94 車外圓 40 設 備 C620 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 心軸 卡規(guī) 2 專用夾具 3 車φ37.7的外圓柱面 車刀 4 車2x0.6的退刀槽 5 車0.5x45°的倒角 6 右端面倒角 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 攻螺紋 45 設 備 CH12A 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 心軸 2 去毛刺 專用夾具 絲錐M4-2 塞規(guī)M4x0.7-2 3 螺紋倒角90°至底 鉆頭 塞規(guī) 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 銑圓弧 50 設 備 6H11 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 心軸 2 銑R6.5的圓弧 銑刀 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 修銼 55 設 備 鉗工臺 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 修R5 銼刀 2 去外表面毛刺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 研磨孔 60 設 備 研磨頭 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盤 2 研磨φ25.99的孔 研磨鉆 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 檢驗 65 設 備 檢驗臺 定 位 夾 緊 共 頁 第 頁 φ 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 檢驗2-M4x2螺紋 塞規(guī) 2 檢查φ37.5外圓 游標卡尺 3 檢驗φ25.99內孔 游標卡尺 4 檢驗槽寬7 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 磨 70 設 備 3153 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 專用夾具 2 磨φ36.3外圓柱面 砂輪 3 磨螺紋孔右端平面 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 車 75 設 備 C620 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 車倒角2.5x30° 專用夾具 車刀 2 拋光R0.5 砂紙 3 去磨后毛刺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 去毛刺 80 設 備 鉗工臺 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 去外表面上毛刺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 研磨孔 85 設 備 研磨頭 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盤 2 研磨φ26的中心孔 研磨鉆 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 檢驗 90 設 備 檢驗臺 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 檢查φ37.7 游標卡尺 2 檢查φ26 游標卡尺 3 檢驗7.5 游標卡尺 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 鈍化 95 設 備 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 1 將零件鈍化. 工 序 卡 片 零 件 名 稱 材 料 硬 度 工序名稱 工 序 號 外筒襯套 QAI9-4 檢驗 100 設 備 檢驗臺 定 位 夾 緊 共 1 頁 第 1 頁 與相同編號的外筒ZL10-30-01成套交庫 序 號 加 工 要 求 說 明 夾 具 刀 具 量 具 工 序 目 錄 產 品 型 號 共 1 頁 零 組 件 號 第 1 頁 序號 工藝裝備名稱 夾具圖號 刀具圖號 量具圖號 模具圖號 工序號 備注 1 鉆頭 22 10 2 塞規(guī) 24D6 10 3 卡規(guī) 47.5d7 15 4 量環(huán) 32.5-Ⅲ 25 65 5 卡規(guī) 32.5d5 30 6 靠模銑刀 B-14x16 20 7 靠模銑刀 B-6x15xR0.3 35 8 卡規(guī) 36.5d7-B 40 9 鉆頭 L-3.3 45 10 絲錐 M4-2 45 11 塞規(guī) M4x0.7 45 12 塞規(guī) M4x0.7-2 45 65 13 錐心棒 D=26 85 90 14 量環(huán) 26-Ⅲ 85 90 15 量環(huán) 25.96-Ⅲ 25 16 卡規(guī) 40d6 10 17 量環(huán) 25.99-Ⅲ 60 65 18 錐心棒 25.97-Ⅱ 70